题目内容
【题目】如图1是回旋加速器D型盒外观图,如图2是回旋加速器工作原理图。已知D型盒半径为R,电场宽度为d,加速电压为u,磁感应强度为B,微观粒子质量是m,带正电q,从S处从静止开始被加速,达到其可能的最大速度vm后将到达导向板处,由导出装置送往需要使用高速粒子的地方。下列说法正确的是( )
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A. D型盒半径,高频电源的电压是决定vm的重要因素
B. 粒子从回旋加速器中获得的动能是![]()
C. 粒子在电场中的加速时间是![]()
D. 高频电源的周期远大于粒子在磁场中运动周期
【答案】C
【解析】
回旋加速器的半径一定,根据洛伦兹力提供向心力,求出最大速度,可知最大动能与什么因素有关.粒子只在电场中被加速,根据v=at求解加速时间;回旋加速器中粒子在磁场中运动的周期等于高频电源的变化周期.
根据
知,
,则粒子的最大动能Ek=
mv2=
,与加速的电压无关,而最大动能与加速器的半径、磁感线强度以及电荷的电量和质量有关。故AB错误。在加速电场中的加速度
,根据v=at解得在电场中的加速时间:
,选项C正确;要想使得粒子在电场中不断得到加速,则高频电源的周期必须等于粒子在磁场中做圆周运动的周期,选项D错误;故选C.
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